HEIDENHAIN 海德漢編碼器維修的常見(jiàn)故障：
在數控機床中，光電脈沖編碼器作為速度和位置檢測的元件，故障發(fā)生率較高，外在表現多種多樣，
我們在維修實(shí)踐中，將有關(guān)光電脈沖編碼器的故障給予歸納和分類(lèi)，使故障更加明確。編碼器故障分
類(lèi)及維修方法：
（1）編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現故障，導致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。
這種情況下需更換編碼器或維修其內部器件。
（2）編碼器連接電纜故障：這種故障出現的幾率zui高，維修中經(jīng)常遇到，應是優(yōu)先考慮的因
素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時(shí)需更換電纜或接頭。還應特別注意是否是由于電
纜固定不緊，造成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路，這時(shí)需卡緊電纜。
（3）編碼器+5V 電源下降：是指+5V 電源過(guò)低， 通常不能低于4.75V，造成過(guò)低的原因是供
電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時(shí)需檢修電源或更換電纜。
（4）式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，這時(shí)需更換電池，如果參
考點(diǎn)位置記憶丟失，還須執行重回參考點(diǎn)操作。
（5）編碼器電纜屏蔽線(xiàn)未接或脫落：這會(huì )引入干擾信號，使波形不穩定，影響通信的準確性，
進(jìn)口泵必須保證屏蔽線(xiàn)可靠的焊接及接地。
（6）編碼器安裝松動(dòng)：這種故障會(huì )影響位置控制精度，造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差，甚
至剛一開(kāi)機即產(chǎn)生伺服系統過(guò)載報警，請特別注意。
（7）光柵污染：這會(huì )使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。
海德漢博士公司研發(fā)和生產(chǎn)高質(zhì)量直線(xiàn)光柵尺和角度編碼器、旋轉編碼器、數顯裝置和數控系統。海
德漢公司產(chǎn)品主要用于精密機床和電子元件的生產(chǎn)和加工設備。
在數控機床中，光電脈沖編碼器作為速度和位置檢測的元件，故障發(fā)生率較高，外在表現多種多樣，
我們在維修實(shí)踐中，將有關(guān)光電脈沖編碼器的故障給予歸納和分類(lèi)，使故障更加明確。編碼器故障分
類(lèi)及維修方法：
(1)編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現故障，導致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種
情況下需更換編碼器或維修其內部器件。
(2)編碼器連接電纜故障：這種故障出現的幾率
zui高，維修中經(jīng)常遇到，應是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時(shí)需更
換電纜或接頭。還應特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路，這時(shí)需卡緊電纜。
(3)編碼器+5V 電源下降：是指+5V 電源過(guò)低，
通常不能低于4.75V，造成過(guò)低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時(shí)需
檢修電源或更換電纜
(4)式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，這時(shí)需更換電池，如果參考點(diǎn)
位置記憶丟失，還須執行重回參考點(diǎn)操作。
(5)編碼器電纜屏蔽線(xiàn)未接或脫落：這會(huì )引入干擾信號，使波形不穩定，影響通信的準確性，進(jìn)口
泵必須保證屏蔽線(xiàn)可靠的焊接及接地。
(6)編碼器安裝松動(dòng)：這種故障會(huì )影響位置控制精度，造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差，甚至剛
一開(kāi)機即產(chǎn)生伺服系統過(guò)載報警，請特別注意。
(7)光柵污染：這會(huì )使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。
3、實(shí)例
下面以我們維修中遇到兩例故障予以說(shuō)明。
（1）實(shí)例一故障現象：加工中心DHK40 主軸定向時(shí)一直低速旋轉。故障分析和處理：這很顯
然是機床接收不到零標志信號，即一轉信號。打開(kāi)機床側蓋，拆下脈沖編碼器，發(fā)現脈沖編碼器底
部有一層粉末。*拆開(kāi)編碼器后發(fā)現圓光柵上條紋已全部被磨光，當然發(fā)不出信號。更換新編碼
器后，一切正常。此時(shí)需修改主軸準停時(shí)停止位置偏移量參數，使定向位置與更換前相同。
（2）實(shí)例二故障現象：日本櫻井專(zhuān)機開(kāi)機后出現123（脈沖編碼器）電壓低故障。
故障分析和處理：該機床已閑置5 年，采用FANUC 16 系統，電池應該失效。更換4 節1 號堿性干
電池后，機床又顯示請求回參考點(diǎn)故障。此時(shí)手動(dòng)狀態(tài)將機床移動(dòng)到參考點(diǎn)附近，再將參數1815#5
（APCX）#4（APZX）全部置0，關(guān)斷一次電源后重新啟動(dòng)，坐標值全部顯示為0。再將參數1815#5
（APCX）#4（APZX）全部置1，關(guān)斷一次電源，再重啟，一切正常。這樣便給機床重新建立了參考
點(diǎn)。綜上所述，脈沖編碼器故障總體而言可分為編碼器本身故障和外圍輸入、輸出故障，明確這兩
點(diǎn)許多問(wèn)題就清晰了。3.光電脈沖編碼器
1.燈泡；2.聚光鏡；3.光電盤(pán)；4.光欄板；5.光敏管；6.主軸
光電脈沖編碼器又稱(chēng)增量式光電編碼器，它是采用圓光柵通過(guò)光電轉換將主軸角位移轉換成電脈沖信
號的器件。如圖2.5 所示，它由燈泡1、聚光透鏡2、光電盤(pán)3、光欄板4、光敏管5 和光電整形放大
電路組成。光電盤(pán)和光欄板是用玻璃材料經(jīng)研磨、拋光制成。在光電盤(pán)上用照相腐蝕法制成一組徑
向光柵，光欄板上有兩組透光條紋，每組透光條紋后都裝有一個(gè)光敏管，它們與光電盤(pán)透光條紋的重
合性差1/4 周期。光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)聚光鏡聚光后，發(fā)出平行光。當主軸帶動(dòng)光電盤(pán)一起轉動(dòng)時(shí)，
光敏管就接收到光線(xiàn)亮、暗變化的信號，引起光敏管所通過(guò)的電流發(fā)生變化，輸出兩路相位差90°的
近似正弦波信號，它們經(jīng)放大、整形后得到兩路相位差90°的主波d 和d′。d 路信號經(jīng)微分后加到兩
個(gè)與非門(mén)輸入端作為觸發(fā)信號；d′路信號經(jīng)反相器反相后得到兩個(gè)相位相反的方波信號，分別送到與
非門(mén)剩下的兩個(gè)輸入端作為門(mén)控信號。與非門(mén)的輸出端即為光電脈沖編碼器的輸出信號端，它可與雙
時(shí)鐘可逆計數的加、減觸發(fā)端相接。當編碼器轉向為正時(shí)(如順時(shí)針)，微分器取出d 的前沿A，與非
門(mén)1 打開(kāi)，輸出一負脈沖，計數器作加計數；當轉向為負時(shí)(如逆時(shí)針)，微分器取出d 的另一前沿B，
與非門(mén)2 打開(kāi)，輸出一負沖脈，計數器作減計數。某一時(shí)刻計數器的計數值，即表示該時(shí)刻光電盤(pán)(即
主軸)相對于光敏管位置的角位移量。
旋轉編碼器丟失脈沖會(huì )由什么原因造成的？
1.超過(guò)了編碼器或者后續設備的響應頻率
2.導線(xiàn)延長(cháng)過(guò)長(cháng)
3.編碼器硬件問(wèn)題
4.現場(chǎng)環(huán)境有抖動(dòng)或干擾
5.編碼器和電機軸之間有松動(dòng)，沒(méi)有固定緊，有偏心偏角。 |
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